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申请/专利权人：深圳市晟瑞科技有限公司

摘要：一种中继放大装置及中继放大器，其包括开关电源模块、电源转换模块、信号转换模块以及多个信号隔离转换模块，开关电源模块根据交流市电生成第一直流电源，电源转换模块根据第一直流电源生成多个第二直流电压，信号转换模块根据接收的数据多路转换信号生成多个第一数据多路转换信号，多个信号隔离转换模块分别根据第二直流电压和第一数据多路转换信号生成差分信号，以控制负载的开关状态。通过电源转换模块生成多个第二直流电压和设置多个信号隔离转换模块，从而拓宽了中继放大装置的通路数，可以替代传统方案在拓展通路数时采用工频隔离或采用不隔离的方式，在缩小整体体积解决不同路相互影响的同时降低了产品成本。

主权项：1.一种中继放大装置，其特征在于，所述中继放大装置包括：用于根据交流市电生成第一直流电源的开关电源模块；与所述开关电源模块连接，用于根据所述第一直流电源生成多个第二直流电压的电源转换模块；用于根据接收的数据多路转换信号生成多个第一数据多路转换信号的信号转换模块；及多个与所述电源转换模块、所述信号转换模块以及负载连接，分别用于根据所述第二直流电压和所述第一数据多路转换信号生成差分信号，以控制所述负载的开关状态的信号隔离转换模块；所述电源转换模块包括：多个与所述开关电源模块连接，分别用于根据所述第一直流电源生成多个不同电源的第一直流电压的电源转换隔离模块；和多个与所述电源转换隔离模块连接，分别用于根据所述第一直流电压生成所述第二直流电压的稳压模块；其中，各个电源转换隔离模块均采用一路电源输入转换为多路电源隔离输出的方式；所述信号隔离转换模块包括：与所述信号转换模块和所述稳压模块连接，用于根据所述第二直流电压和所述第一数据多路转换信号生成第二数据多路转换信号的信号隔离单元；和与所述稳压模块、所述信号隔离单元以及所述负载连接，用于根据所述第二直流电压和所述第二数据多路转换信号生成所述差分信号，以控制所述负载的开关状态的信号转换单元；所述信号隔离单元包括：光耦合器、第五电阻、第六电阻以及第七电阻；所述第五电阻的第一端为所述信号隔离单元的信号输入端，所述第五电阻的第二端与所述光耦合器的阴极端连接，所述光耦合器的阳极端为所述信号隔离单元的第一电源输入端，所述光耦合器的输出端和所述第六电阻的第一端共接构成所述信号隔离单元的信号输出端，所述光耦合器的使能端与所述第七电阻的第一端连接，所述光耦合器的电源端、所述第六电阻的第二端以及所述第七电阻的第二端共接构成所述信号隔离单元的第二电源输入端，所述光耦合器的地端连接于第一电源地。

全文数据：一种中继放大装置及中继放大器技术领域本发明属于光网络数据传输技术领域，尤其涉及一种中继放大装置及中继放大器。背景技术目前，在DMXDataMultipleXer，数据多路转换器协议控制系统中，由于其采用RS485协议本身的技术缺陷，导致其传输距离有限，无法满足工程安装的距离要求，通常需要添加中继放大功能或者拓展通路数；然而，拓展多路数没有隔离功能，当其中某路损坏时会破坏整个系统的信息传输和控制；若要使拓展多路数实现隔离功能，需要采用工频隔离方式，不仅体积庞大、成本贵，而且并不能实现交流、直流输入都具有隔离作用。因此，传统的技术方案中的中继放大装置在实现隔离功能时存在成本高和体积大的问题。发明内容本发明提供一种中继放大装置及中继放大器，旨在解决传统的技术方案中的中继放大装置在实现隔离功能时存在成本高和体积大的问题。本发明是这样实现的，一种中继放大装置，包括：用于根据交流市电生成第一直流电源的开关电源模块；与所述开关电源模块连接，用于根据所述第一直流电源生成多个第二直流电压的电源转换模块；用于根据接收的数据多路转换信号生成多个第一数据多路转换信号的信号转换模块；及多个与所述电源转换模块、所述信号转换模块以及负载连接，分别用于根据所述第二直流电压和所述第一数据多路转换信号生成差分信号，以控制所述负载的开关状态的信号隔离转换模块。此外，还提供一种中继放大器，包括上述的中继放大装置。上述的中继放大装置，通过开关电源模块根据交流市电生成第一直流电源，使电源转换模块根据第一直流电源生成多个第二直流电压，并通过信号转换模块根据接收的数据多路转换信号生成多个第一数据多路转换信号，从而使多个信号隔离转换模块分别根据第二直流电压和第一数据多路转换信号生成差分信号，以控制负载的开关状态；通过电源转换模块生成多个第二直流电压和设置多个信号隔离转换模块，从而拓宽了中继放大装置的通路数，可以替代传统方案在拓展通路数时采用工频隔离或采用不隔离的方式，在缩小整体体积解决不同路相互影响的同时降低了产品成本。附图说明图1为本发明一实施例提供的中继放大装置的模块示意图；图2为本发明另一实施例提供的中继放大装置的模块示意图；图3为本发明另一实施例提供的中继放大装置的模块示意图；图4为本发明另一实施例提供的中继放大装置的电路原理图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图1示出了本发明较佳实施例提供的中继放大装置的模块示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：参考图1，一种中继放大装置，包括：开关电源模块10、电源转换模块20、信号转换模块40以及多个信号隔离转换模块30。其中，开关电源模块10用于根据交流市电生成第一直流电源；电源转换模块20与开关电源模块10连接，用于根据第一直流电源生成多个第二直流电压；信号转换模块40用于根据接收的数据多路转换信号生成多个第一数据多路转换信号；多个信号隔离转换模块30与电源转换模块20、信号转换模块40以及负载连接，分别用于根据第二直流电压和第一数据多路转换信号生成差分信号，以控制负载的开关状态。在具体的实施例中，第一直流电源指的是对人体安全，即符合安规要求的直流电源，比如12V或者24V。差分信号可以为差分信号。在本实施例中，通过开关电源模块根据交流市电生成第一直流电源，使电源转换模块根据第一直流电源生成多个第二直流电压，并通过信号转换模块根据接收的数据多路转换信号生成多个第一数据多路转换信号，从而使多个信号隔离转换模块分别根据第二直流电压和第一数据多路转换信号生成差分信号，以达到远距离控制负载的开关状态；通过电源转换模块生成多个第二直流电压和设置多个信号隔离转换模块，从而拓宽了中继放大装置的通路数，可以替代传统方案在拓展通路数时采用工频隔离或采用不隔离的方式，在缩小整体体积解决不同路相互影响的同时降低了产品成本。在其中一个实施例中，参考图2，电源转换模块20包括多个电源转换隔离模块201和多个稳压模块202。其中，多个电源转换隔离模块201与开关电源模块10连接，分别用于根据第一直流电源生成多个不同电源的第一直流电压；多个不同电源的第一直流电压指的是基于不同基准电势位的第一直流电压；多个稳压模块202与电源转换隔离模块201连接，分别用于根据第一直流电压生成第二直流电压。本实施例通过设置多个电源转换隔离模块201和多个稳压模块202，并且各个电源转换隔离模块201均采用一路电源输入转换为多路电源隔离输出的方式，不仅拓宽了中继放大装置的通路数，而且通过变压器实现磁隔离，避免了传统方案的中继放大装置采用单电源的各通路的数据多路转换信号的相互影响，即使其中一个或多个通路损坏依然能够传输信号和实现控制，可以替代传统方案中在拓展通路数时必须采用工频隔离，在缩小整体体积的同事也降低了产品成本。在其中一个实施例中，参考图2，信号隔离转换模块30包括信号隔离单元301和信号转换单元302。其中，信号隔离单元301与信号转换模块40和稳压模块202连接，用于根据第二直流电压和第一数据多路转换信号生成第二数据多路转换信号；信号转换单元302与稳压模块202、信号隔离单元301以及负载连接，用于根据第二直流电压和第二数据多路转换信号生成差分信号，以控制负载的开关状态。本实施例的多个信号隔离转换模块30通过接收多个具有不同电源地的第二直流电压作为供电电源，从而实现将多个第一数据多路转换信号进行信号隔离，以得到多个不同电源的第二数据多路转换信号，使得拓展的多路通道具有隔离功能，即使其中一路或多路损坏，也不会破坏整个电路系统的信息传输和控制。在其中一个实施例中，参考图3，电源转换隔离模块201包括电压转换单元2011、电压隔离单元2012以及多个整流滤波单元2013。其中，电压转换单元2011与开关电源模块10连接，用于根据第一直流电源生成第一脉动直流电压；电压隔离单元2012与电压转换单元2011连接，用于根据第一脉动直流电压生成多个不同电源地的第二脉动直流电压；多个整流滤波单元2013与电压隔离单元2012连接，分别用于根据第二脉动直流电压生成第一直流电压。本实施例的各个电源转换隔离模块201通过将第一直流电源分别进行降压处理和电源地隔离，分别生成了多个具有不同电源地的第一直流电压，使中继放大电路在直流电源的输入中具有隔离通道，解决了传统方案中采用工频隔离造成的整体体积大和成本高的问题。在其中一个实施例中，参考图4，电压转换单元2011包括：电压变换芯片U1、第一二极管D1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4；第一电阻R1的第一端、第一电容C1的第一端以及电压变换芯片U1的电源端VCC共接并构成电压转换单元2011的输入端，第一电阻R1的第二端、电压变换芯片U1的驱动管集电极引出端DRV-C、电压变换芯片U1的峰值电流采样端IPK以及电压变换芯片U1的开关管集电极引出端SW-C共接，电压变换芯片U1的输出电压采样端COPM-2、第二电阻R2的第一端以及第三电阻R3的第一端共接，电压变换芯片U1的定时电容接线端T-CAP、第四电阻R4的第一端以及第二电容C2的第一端共接，电压变换芯片U1的开关管发射极引出端SW-E和第一二极管D1的负极共接并构成电压转换单元2011的输出端，电压变换芯片U1的地端GND、第三电阻R3的第二端、第四电阻R4的第二端、第二电容C2的第二端、第三电容C3的第二端以及第一二极管D1的正极共接，第一电容C1的第二端、第二电阻R2的第二端以及第三电容C3的第二端共接于地。在其中一个实施例中，参考图4，电压隔离单元2012包括：包括原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组以及第三副边绕组的第一变压器TR1；原边绕组的第一端为电压隔离单元2012的输入端，原边绕组的第二端连接于地，第一副边绕组的第一端为电压隔离单元2012的第一输出端，第一副边绕组的第二端连接于第一电源地，第二副边绕组的第一端为电压隔离单元2012的第二输出端，第二副边绕组的第二端连接于第二电源地，第三副边绕组的第一端为电压隔离单元2012的第三输出端，第三副边绕组的第二端连接于第三电源地。在具体的实施例中，第一变压器TR1还可以包括两个副边绕组、四个副边绕组或者数量更多的副边绕组。本实施例通过第一变压器TR1的第一副边绕组的第二端、第二副边绕组的第二端以及第三副边绕组的第二端连接于不同的电源地，实现了对脉动直流信号进行隔离。在其中一个实施例中，参考图4，信号隔离单元301包括：光耦合器U2、第五电阻R5、第六电阻R6以及第七电阻R7；第五电阻R5的第一端为信号隔离单元301的信号输入端，第五电阻R5的第二端与光耦合器U2的阴极端VF1连接，光耦合器U2的阳极端VF为信号隔离单元301的第一电源输入端，光耦合器U2的输出端VO和第六电阻R6的第一端共接构成信号隔离单元301的信号输出端，光耦合器U2的使能端VE与第七电阻R7的第一端连接，光耦合器U2的电源端VCC、第六电阻R6的第二端以及第七电阻R7的第二端共接构成信号隔离单元301的第二电源输入端，光耦合器U2的地端GND连接于第一电源地。在其中一个实施例中，参考图4，信号转换单元302包括：第一485协议芯片U3、第四电容C4、第八电阻R8以及第九电阻R9；第一485协议芯片U3的低电平有效的接收输出使能端第一485协议芯片U3的高电平有效的驱动输出使能端第一485协议芯片U3的电源端VCC、第八电阻R8的第一端以及第四电容C4的第一端共接并构成信号转换单元302的电源输入端，第一485协议芯片U3的驱动输入端DI为信号转换单元302的信号输入端，第四电容C4的第二端、第九电阻R9的第一端以及第一485协议芯片U3的地端GND共接于第一电源地，第一485协议芯片U3的第一驱动输出端A和第八电阻R8的第二端共接并构成信号转换单元302的第一信号输出端，第一485协议芯片U3的第二驱动输出端B和第九电阻R9的第二端共接并构成信号转换单元302的第二信号输出端。在其中一个实施例中，参考图4，稳压模块202包括：第一稳压芯片U4和第五电容C5；第一稳压芯片U4的电源输入端为稳压模块202的输入端Vs，第一稳压芯片U4的地端GND和第五电容C5的第一端共接于第一电源地，第一稳压芯片U4的电源输出端Vo和第五电容C5的第二端共接并构成稳压模块202的输出端。本实施例通过稳压模块202可以实现对第一直流电压信号进行稳压生成第二直流电压信号。在其中一个实施例中，参考图4，信号转换模块40可以通过第二485协议芯片U21实现。在其中一个实施例中，参考图4，中继放大装置还包括多个故障指示模块50，该多个故障指示模块50均与相应的信号隔离单元301的第一信号输出端和信号隔离单元301的第二信号输出端连接，用于指示相应通路的故障。当某路发生故障时，故障指示模块的指示灯灭。此外，还提供一种电源，包括上述的中继放大装置。下面以图4为例对本发明的中继放大装置的工作原理进行说明，由于中继放大装置包括多个相同的模块或单元，且每个模块或单元的工作原理相同，下面仅对其中一个模块或单元的工作原理进行说明，详述如下：开关电源模块10根据接入的交流市电生成第一直流电源，并向电压变换芯片U1的电源引脚输出该第一直流电源，以给电压变换芯片U1提供电源，同时电压变换芯片U1根据第一直流电源生成第一脉动直流电压，并向变压器TR1的原边绕组输出该第一脉动直流电压，由于变压器TR1的各个副边绕组均连接不同的电源地，使得变压器TR1根据第一脉动直流电压生成多个不同电源的第二脉动直流电压，从而对第二脉动直流电压进行电压隔离；第二脉动直流电压经过第二二极管D2整流后生成第一直流电压，并向稳压芯片U4的输入端Vs输出该第一直流电压，使稳压芯片U4对第一直流电压进行稳压，以生成第二直流电压，并通过稳压芯片U4的输出端Vo向光耦合器U2的电源端VCC和第一485协议芯片U3的电源端VCC输出该第二直流电压，以给光耦合器U2和第一485协议芯片U3提供电源，同时，第二485协议芯片U21通过第二485协议芯片U21的第六数据输入输出端A和第二485协议芯片U21的第七数据输入输出端B接收DMX控制器输出的数据多路转换信号，并生成多个第一数据多路转换信号，并通过第二485协议芯片U21的第一数据输入输出端RO向第五电阻R5输出该第一数据多路转换信号，需要强调的是，当负载的通路数拓展到十路以上时，需要外加转换电路第二485协议芯片U21，如图4所示，再由第五电阻R5向光耦合器U2的阴极端输出第一数据多路转换信号，由于光耦合器U2的电源端VCC接收的是经过隔离的第二直流电压信号，且光耦合器U2的地端GND连接于不同的电源地，从而使得光耦合器U2根据第一数据多路转换信号生成基于不同电压信号的第二数据多路转换信号，并通过光耦合器U2的输出端VO向第一485协议芯片U3的驱动输入端DI输出该第二数据多路转换信号，以使第一485协议芯片U3根据第二数据多路转换信号生成差分信号，并通过第一485协议芯片U3的第一驱动输出端A和第一485协议芯片U3的第二驱动输出端B向负载输出该差分信号，以控制负载开关状态。本发明的有益效果：1通过设置多个电源转换隔离模块，并且各个电源转换隔离模块均采用一路电源输入转为多路电源隔离输出的方式，不仅拓宽了中继放大装置的通路数，而且通过电源地隔离，避免了传统方案的中继放大装置采用单电源的各通路的数据多路转换信号的相互影响，即使其中一个或多个通路损坏依然能够传输信号和实现控制。2通过电源转换隔离模块对交流市电生成的直流电压进行电源地隔离，以给信号隔离转换模块提供电源，从而实现信号隔离转换模块对接收的数据多路转换信号进行信号隔离，可以替代传统方案中的中继放大装置在拓展通路数时采用工频隔离或采用不隔离的方式，在缩小整体体积解决不同路相互影响的同时也降低了产品成本。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种中继放大装置，其特征在于，所述中继放大装置包括：用于根据交流市电生成第一直流电源的开关电源模块；与所述开关电源模块连接，用于根据所述第一直流电源生成多个第二直流电压的电源转换模块；用于根据接收的数据多路转换信号生成多个第一数据多路转换信号的信号转换模块；及多个与所述电源转换模块、所述信号转换模块以及负载连接，分别用于根据所述第二直流电压和所述第一数据多路转换信号生成差分信号，以控制所述负载的开关状态的信号隔离转换模块。2.如权利要求1所述的中继放大装置，其特征在于，所述电源转换模块包括：多个与所述开关电源模块连接，分别用于根据所述第一直流电源生成多个不同电源的第一直流电压的电源转换隔离模块；和多个与所述电源转换隔离模块连接，分别用于根据所述第一直流电压生成所述第二直流电压的稳压模块。3.如权利要求2所述的中继放大装置，其特征在于，所述信号隔离转换模块包括：与所述信号转换模块和所述稳压模块连接，用于根据所述第二直流电压和所述第一数据多路转换信号生成第二数据多路转换信号的信号隔离单元；和与所述稳压模块、所述信号隔离单元以及所述负载连接，用于根据所述第二直流电压和所述第二数据多路转换信号生成所述差分信号，以控制所述负载的开关状态的信号转换单元。4.如权利要求2所述的中继放大装置，其特征在于，所述电源转换隔离模块包括：与所述开关电源模块连接，用于根据所述第一直流电源生成第一脉动直流电压的电压转换单元；与所述电压转换单元连接，用于根据所述第一脉动直流电压生成多个不同电源的第二脉动直流电压的电压隔离单元；及多个与所述电压隔离单元连接，分别用于根据所述第二脉动直流电压生成所述第一直流电压的整流滤波单元。5.如权利要求4所述的中继放大装置，其特征在于，所述电压转换单元包括：电压变换芯片、第一二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一端以及所述电压变换芯片的电源端共接并构成所述电压转换单元的输入端，所述第一电阻的第二端、所述电压变换芯片的驱动管集电极引出端、所述电压变换芯片的峰值电流采样端以及所述电压变换芯片的开关管集电极引出端共接，所述电压变换芯片的输出电压采样端、所述第二电阻的第一端以及所述第三电阻的第一端共接，所述电压变换芯片的定时电容接线端、所述第四电阻的第一端以及所述第二电容的第一端共接，所述电压变换芯片的开关管发射极引出端和所述第一二极管的负极共接并构成所述电压转换单元的输出端，所述电压变换芯片的地端、所述第三电阻的第二端、所述第四电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端以及所述第一二极管的正极共接，所述第一电容的第二端、所述第二电阻的第二端以及所述第三电容的第二端共接于地。6.如权利要求4所述的中继放大装置，其特征在于，所述电压隔离单元包括：包括原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组以及第三副边绕组的第一变压器；所述原边绕组的第一端为所述电压隔离单元的输入端，所述原边绕组的第二端连接于地，所述第一副边绕组的第一端为所述电压隔离单元的第一输出端，所述第一副边绕组的第二端连接于第一电源地，所述第二副边绕组的第一端为所述电压隔离单元的第二输出端，所述第二副边绕组的第二端连接于第二电源地，所述第三副边绕组的第一端为所述电压隔离单元的第三输出端，所述第三副边绕组的第二端连接于第三电源地。7.如权利要求3所述的中继放大装置，其特征在于，所述信号隔离单元包括：光耦合器、第五电阻、第六电阻以及第七电阻；所述第五电阻的第一端为所述信号隔离单元的信号输入端，所述第五电阻的第二端与所述光耦合器的阴极端连接，所述光耦合器的阳极端为所述信号隔离单元的第一电源输入端，所述光耦合器的输出端和所述第六电阻的第一端共接构成所述信号隔离单元的信号输出端，所述光耦合器的使能端与所述第七电阻的第一端连接，所述光耦合器的电源端、所述第六电阻的第二端以及所述第七电阻的第二端共接构成所述信号隔离单元的第二电源输入端，所述光耦合器的地端连接于第一电源地。8.如权利要求3所述的中继放大装置，其特征在于，所述信号转换单元包括：第一485协议芯片、第四电容、第八电阻以及第九电阻；所述第一485协议芯片的低电平有效的接收输出使能端、所述第一485协议芯片的高电平有效的驱动输出使能端、所述第一485协议芯片的电源端、所述第八电阻的第一端以及所述第四电容的第一端共接并构成所述信号转换单元的电源输入端，所述第一485协议芯片的驱动信号输入端为所述信号转换单元的信号输入端，所述第四电容的第二端、所述第九电阻的第一端以及所述第一485协议芯片的地端共接于第一电源地，所述第一485协议芯片的第一驱动输出端和所述第八电阻的第二端共接并构成所述信号转换单元的第一信号输出端，所述第一485协议芯片的第二驱动输出端和所述第九电阻的第二端共接并构成所述信号转换单元的第二信号输出端。9.如权利要求2所述的中继放大装置，其特征在于，所述稳压模块包括：第一稳压芯片和第五电容；所述第一稳压芯片的电源输入端为所述稳压模块的输入端，所述第一稳压芯片的地端和所述第五电容的第一端共接于第一电源地，所述第一稳压芯片的电源输出端和所述第五电容的第二端共接并构成所述稳压模块的输出端。10.一种中继放大器，其特征在于，包括如上述权利要求1至9任一项所述的中继放大装置。

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